專利名稱：一種多用途水性膠粘劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及膠粘劑，具體是涉及作為制鞋以及手袋箱包生產(chǎn)的皮革粘接、布料粘接、家具生產(chǎn)、裝飾材料粘接等用途的水性膠粘劑。
背景技術(shù)：
經(jīng)過多年的積累和發(fā)展，尤其是進(jìn)入上世紀(jì)90年代，我國(guó)制鞋制手袋產(chǎn)業(yè)迅速成長(zhǎng)、壯大。中國(guó)去年制鞋70億雙，等于為世界上每個(gè)人做了雙鞋。中國(guó)制鞋產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的52％，是世界最大的造鞋生產(chǎn)國(guó)。鞋類產(chǎn)品的產(chǎn)量和出口量已穩(wěn)居世界之首。首先從生產(chǎn)能力和生產(chǎn)數(shù)量上看，我國(guó)制鞋企業(yè)約有2萬多家，從業(yè)人員有200多萬人。從消費(fèi)數(shù)量和市場(chǎng)容量上看，近幾年每年消費(fèi)鞋類近20億雙，已超過美國(guó)的16億雙，居世界首位，且還將進(jìn)一步擴(kuò)大，并有檔次不斷提高的趨勢(shì)。
但是，長(zhǎng)期以來，制鞋以及手袋箱包生產(chǎn)、裝飾材料粘接一直使用溶劑橡膠型膠粘劑為主。市場(chǎng)上俗稱的101生膠糊、103粉膠糊、萬能膠等。這類公知技術(shù)的膠粘劑，一般使用溶劑，通過攪拌的方式，把天然橡膠或者氯丁橡膠，并加入增粘樹脂按一定的比例投入到反應(yīng)釜中進(jìn)行攪拌直至溶解制得。這類膠粘劑一般的固成份在10-25％之間，因此在使用過程中，向大氣排放用膠量80％的有機(jī)溶劑(主要是甲苯、氯化溶劑等)；由于個(gè)別廠家生產(chǎn)的膠粘劑還使用純苯等有致癌成份國(guó)家禁止使用的溶劑，長(zhǎng)期接觸會(huì)損害人體的皮膚，空氣中有機(jī)溶劑含量高被動(dòng)吸入對(duì)呼吸系統(tǒng)造成疾病還可能引起慢性中毒，對(duì)人體健康有很大的害處。同時(shí)，由于使用溶劑型的膠粘劑存在易燃易爆的問題，因此產(chǎn)生的火災(zāi)屢屢發(fā)生。市場(chǎng)上俗稱的101生膠糊、103粉膠糊等還有一個(gè)重要的缺點(diǎn)在于粘力、耐熱性等性能方面存在嚴(yán)重的不足，對(duì)于厚度較高的皮革的粘接，經(jīng)常存在反彈現(xiàn)象，對(duì)皮革的折邊貼合操作使用經(jīng)常造成返工補(bǔ)膠現(xiàn)象，影響工作效率。近年來綠色環(huán)保型的水性聚氨酯膠粘劑以及水性氯丁膠粘劑，熱熔膠在制鞋制手袋箱包、家具生產(chǎn)等方面的應(yīng)用發(fā)展得到推廣與重視。德國(guó)、美國(guó)以及日本等發(fā)達(dá)國(guó)家推出了水性聚氨酯以及水性氯丁產(chǎn)品，但是由于存在成本較高，導(dǎo)致市場(chǎng)價(jià)格較高，部分產(chǎn)品的價(jià)格達(dá)到了40-100元/KG，在國(guó)內(nèi)使用者寥寥可數(shù)。置于熱熔膠方面，則因?yàn)閲?guó)內(nèi)的大部分工廠尚存在手工操作，以及熱熔膠需要添置熱熔膠設(shè)備需要投資，而且熱熔膠設(shè)備在某些部位尚不能完全取代手工操作，使推廣大范圍的普及使用尚存在一定的難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述之不足，而提供一種水性膠粘劑，解決制鞋制手袋、箱包以及裝潢裝飾材料粘接的溶劑型膠粘劑存在的粘接力不足，溶劑有害性以及易燃易爆性，并避免水性聚氨酯以及水性氯丁膠的價(jià)格高昂，導(dǎo)致水性膠粘劑不能大量普及的問題，以及避免熱熔膠由于存在設(shè)備投入，以及不適用于手工操作而不能大量普及的問題。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述膠粘劑的制備方法。
本發(fā)明為了達(dá)到上述效果而采用的技術(shù)解決方案如下該多用途水性膠粘劑的主要組成份及其重量百分比熱塑性橡膠或熱塑性橡膠乳液10-35、溶劑0.5-35、乳液28-45、增粘樹脂或增粘樹脂乳液20-80、功能性助劑0.5-5、水1-20。
所述的熱塑性橡膠及其乳液為如下原料的一種或幾種，結(jié)構(gòu)形式為A-B-A三嵌段共聚物、A-B二嵌段共聚物、A-B-A-B多嵌段共聚物，星型嵌段共聚物及其與不飽和單體接枝改性產(chǎn)物，和丁苯膠乳及其與不飽和單體共聚物改性乳液；接枝改性反應(yīng)水性體系用過硫酸銨、過硫酸鉀輔助完成接枝，油性溶劑體系用過氧化苯甲酰或偶氮異丁腈輔助完成接枝；其中的不飽和單體是甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、順丁烯二酸酐、苯乙烯、乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸羥乙酯中的一種或幾種。
所述的溶劑選自溶劑油類、酮類、烷烴類、芳香烴類中的一種或幾種。
所述的乳液為VAE(醋酸乙稀-乙烯共聚)乳液、醋酸乙烯乳液、亞克力乳液、氯丁膠乳液、羧基丁苯乳液及其改性乳液、天然橡膠乳液中的一種或幾種。
所述的增粘樹脂為脂肪烴、酯環(huán)族烴、芳香族烴及其改性的烴類樹脂和氫化衍生物，帖烯及其氫化衍生物，松香和改性松香及其氫化衍生物。
該增粘樹脂乳液主要組成份及其重量百分比增粘樹脂(松香等)35-60、表面活性劑5-20、水45-65。
該增粘樹脂乳液的制備方法及工藝為，把松香及增粘樹脂投入反應(yīng)釜中，抽真空充氮?dú)?，升溫在高?130℃-200℃)充分熔化，其過程中開始調(diào)節(jié)攪拌速度為慢速，熔透后調(diào)至高速攪拌，慢慢加入預(yù)熱好的表面活性劑，其后慢慢滴入預(yù)熱好的水，直到O/W(水包油)轉(zhuǎn)相點(diǎn)時(shí)，降低攪拌速度冷卻，過濾包裝備用。
所述功能助劑選自具有消泡、防變質(zhì)、平衡PH值，對(duì)基材潤(rùn)濕性好，易分散，提高粘接強(qiáng)度功效的一種或多種助劑。
所述水為去離子水、軟水或者自來水。
所述的膠粘劑粘度為通過功能助劑和水調(diào)整膠粘劑的含固量以及粘度制得的膠粘劑，粘度為200-500CPS可以作為噴膠用，粘度為1500-2500CPS可以作為裝潢萬能膠使用，粘度為12000-20000CPS可以作為鞋用手袋箱包貼合膠、定位膠用。
本發(fā)明的上述多用途水性膠粘劑制備方法，可分為如下三個(gè)步驟；(1)把溶劑投入到反應(yīng)釜中，中速攪拌再慢慢加入熱塑性橡膠及其改性產(chǎn)物，直至溶解，或直接投入共聚橡膠乳液；(2)其次，在攪拌下，加入增粘樹脂或本發(fā)明自制增粘樹脂乳液，混合均勻后，加入乳液(VAE乳液、醋酸乙烯乳液、羧基丁苯乳液、天然橡膠乳液、氯丁乳液、亞克力乳液等)；(3)取樣測(cè)試粘度，根據(jù)不同的產(chǎn)品用途以及粘度要求，加入適量的水和相應(yīng)的功能助劑，高速分散至均勻狀態(tài)，冷卻過濾包裝出料即可。
本發(fā)明采用上述技術(shù)解決方案所能達(dá)到的有益效果是一、本發(fā)明多用途水性膠粘劑生產(chǎn)只用少量或者不用溶劑，無刺激性氣味，無有害化學(xué)成分，低VOC，符合環(huán)保要求，大幅度的避免工人膠接劑中毒和患職業(yè)病的機(jī)會(huì)。
二、使用水作為稀釋，調(diào)節(jié)方便，可以根據(jù)不同的使用要求調(diào)整粘度，使用方便，可作為制鞋以及手袋箱包生產(chǎn)的皮革粘接、布料粘接、家具生產(chǎn)、裝飾材料粘接等用途，使用范圍廣。
三、成本低廉，與現(xiàn)有的溶劑體系的膠粘劑接近，或者相等，適應(yīng)于現(xiàn)有的手工以及流水線作業(yè)的大面積推廣使用。
四、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，沒有中間產(chǎn)物排放而造成環(huán)境污染，滿足清潔生產(chǎn)的要求。
五、本水性膠粘劑的粘力比溶劑型膠粘劑如俗稱的101生膠糊、103粉膠糊等強(qiáng)，而且保持粘性時(shí)間可以隨意調(diào)節(jié)，且適用于手工操作與流水線作業(yè)使用，是替代現(xiàn)有的部分溶劑型鞋用、手袋箱包用、裝飾裝潢用膠粘劑的理想產(chǎn)品。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此，不能以此來限定本發(fā)明的保護(hù)范圍；對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā)明方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
實(shí)施例1在反應(yīng)釜中投入120#溶劑油10份，甲苯20份，異丙醇3，加溫低溫60℃左右，加入市售的岳陽石化SBS792熱塑性橡膠10份攪拌至溶解，加入DA-103H乳液30份攪拌，并加入松香25份，馬來松香5份，K-12助劑2份攪拌溶解，加入去離子水5份調(diào)整粘度，冷卻過濾包裝出料。
實(shí)施例2在反應(yīng)釜中加入羧基丁苯改性乳液25份，甲苯2份，異丙醇0.5份，VAE705乳液35份，本發(fā)明要求的增粘樹脂乳液60份，DF-681助劑0.5，高速攪拌均勻，加入軟水1份調(diào)整粘度，冷卻過濾包裝出料。該增粘樹脂乳液的制備方法及工藝為，把松香及增粘樹脂投入反應(yīng)釜中，抽真空充氮?dú)?，升溫在高?50℃充分熔化，其過程中開始調(diào)節(jié)攪拌速度為慢速，熔透后調(diào)至高速攪拌，慢慢加入預(yù)熱好的表面活性劑，其后慢慢滴入預(yù)熱好的水，直到O/W(水包油)轉(zhuǎn)相點(diǎn)時(shí)，降低攪拌速度冷卻，過濾包裝備用。
將鞋用手袋用PVC皮革作為測(cè)試材料，測(cè)試流程為PVC反面刷膠，置于室溫干燥后，晾置30分鐘后貼合；最后檢測(cè)比較結(jié)果如下；

由此可見，上述實(shí)施例1與實(shí)施例2均符合鞋用手袋用膠粘劑的使用要求，性能指標(biāo)好，可以完全替代溶劑型101生膠糊及103粉膠糊，也可以替代鞋用萬能膠。
權(quán)利要求
1.一種多用途水性膠粘劑，其特征在于，該膠粘劑的組份及其重量百分比為熱塑性橡膠或熱塑性橡膠乳液10-35、溶劑0.5-35、乳液28-45、增粘樹脂或增粘樹脂乳液20-80、功能性助劑0.5-5、水1-20。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多用途水性膠粘劑，其特征在于，所述的熱塑性橡膠及其乳液為如下原料的一種或幾種，結(jié)構(gòu)形式為A-B-A三嵌段共聚物、A-B二嵌段共聚物、A-B-A-B多嵌段共聚物，星型嵌段共聚物及其與不飽和單體接枝改性產(chǎn)物，和丁苯膠乳及其與不飽和單體共聚物改性乳液；接枝改性反應(yīng)，水性體系為過硫酸銨、過硫酸鉀輔助完成接枝；油性溶劑體系為過氧化苯甲?；蚺嫉惗‰孑o助完成接枝。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多用途水性膠粘劑，其特征在于，所述不飽和單體是甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、順丁烯二酸酐、苯乙烯、乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸羥乙酯中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多用途水性膠粘劑，其特征在于，所述的溶劑選自溶劑油類、酮類、烷烴類、芳香烴類中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多用途水性膠粘劑，其特征在于，所述的乳液為醋酸乙稀-乙烯共聚乳液、醋酸乙烯乳液、亞克力乳液、氯丁膠乳液、羧基丁苯乳液及其改性乳液、天然橡膠乳液中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多用途水性膠粘劑，其特征在于，所述的增粘樹脂為脂肪烴、酯環(huán)族烴、芳香族烴及其改性的烴類樹脂和氫化衍生物，帖烯及其氫化衍生物，松香和改性松香及其氫化衍生物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的多用途水性膠粘劑，其特征在于，該增粘樹脂乳液主要組成份及其重量百分比增粘樹脂如松香35-60、表面活性劑5-20、水45-65；增粘樹脂乳液的制備方法及工藝為，把松香及增粘樹脂投入反應(yīng)釜中，抽真空充氮?dú)?，升溫在高?30℃-200℃，充分熔化，其過程中開始調(diào)節(jié)攪拌速度為慢速，熔透后調(diào)至高速攪拌，慢慢加入預(yù)熱好的表面活性劑，其后慢慢滴入預(yù)熱好的水，直到O/W(水包油)轉(zhuǎn)相點(diǎn)時(shí)，降低攪拌速度冷卻，過濾包裝備用。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多用途水性膠粘劑，其特征在于，所述的水為去離子水、軟水或者自來水。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多用途水性膠粘劑，其特征在于，所述的膠粘劑粘度為噴膠用的200-500CPS，或者為裝潢萬能膠使用的1500-2500CPS，或者是鞋用手袋箱包貼合膠、定位膠用12000-20000CPS粘度。
10.一種權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)所述的多用途水性膠粘劑的制備方法，其特征在于，它的制備方法為如下步驟(1)首先把溶劑投入到反應(yīng)釜中，中速攪拌，再慢慢加入熱塑性橡膠及其改性產(chǎn)物，直至溶解，或直接投入共聚橡膠乳液；(2)然后在攪拌下，加入增粘樹脂或上述的增粘樹脂乳液，混合均勻后，加入醋酸乙稀-乙烯共聚乳液、醋酸乙烯乳液、羧基丁苯乳液、天然橡膠乳液、氯丁乳液、亞克力乳液；(3)再取樣測(cè)試粘度，根據(jù)不同的產(chǎn)品用途以及粘度要求，加入適量的水和相應(yīng)的功能助劑，高速分散至均勻狀態(tài)，冷卻過濾包裝出料即可。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多用途水性膠粘劑，其特征在于，它的組份及其重量百分比為熱塑性橡膠或其乳液10－35、溶劑0.5－35、乳液28－45、增粘樹脂或其乳液20－80、功能性助劑0.5－5、水1－20。制備方法為，首先把溶劑投入到反應(yīng)釜中，中速攪拌再慢慢加入熱塑性橡膠及其改性產(chǎn)物，直至溶解，或直接投入共聚橡膠乳液；其次，在攪拌下，加入增粘樹脂或本發(fā)明增粘樹脂乳液，混合均勻后，加入乳液；然后取樣測(cè)試粘度，根據(jù)產(chǎn)品用途及粘度要求，加入適量水和相應(yīng)的功能助劑，高速分散至均勻狀態(tài)，冷卻過濾包裝出料即可。所得膠粘劑在制鞋、手袋、裝潢裝飾方面具有性能優(yōu)良、成本低廉、不燃、低VOC、水性環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，是替代現(xiàn)有的部分溶劑型鞋、手袋箱包用、裝飾裝潢用膠粘劑的理想產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C09J9/00GK101058704SQ20071002825
公開日2007年10月24日 申請(qǐng)日期2007年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月29日
發(fā)明者林潤(rùn)強(qiáng), 曾國(guó)良 申請(qǐng)人:林潤(rùn)強(qiáng)